Транзисторы можно печатать нанокристаллическими чернилами
Москва, 18:50, 14 Апр 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Транзистор является самым основным строительным блоком электроники, и используется для построения схем, способных усиливать электрические сигналы или выполнять переключение между 0 и 1 в цифровых вычислениях. Изготовление транзистора — это очень сложный процесс, требующий высокой температуры и глубокого вакуума.
Теперь создавать эти устройства можно путем последовательного нанесения их компонентов в виде «чернил» из жидких нанокристаллов.
Новое исследование, опубликованное в Science, открывает эпоху электронных компонентов, встраиваемых в гибкие устройства, а низкая температура процесса совместима с широким спектром материалов.
Исследователи создали полевые транзисторы на основе нанокристаллов, в виде рисунков на гибких пластиковых подложках. В итоге, для этого процесса можно будет применять 3-D принтеры.
Нанокристаллы представляют собою сферические наноразмерные частицы, с электрическими качествами, необходимыми для транзистора. Диспергирование этих частиц в жидкости создает нанокристаллические чернила.
Создан набор из четырех чернил: проводник (серебро), изолятор (оксид алюминия), полупроводник (селенид кадмия) и проводник в сочетании с легирующей добавкой (смесь серебра и индия). В результате, можно контролировать, передает ли устройство положительный или отрицательный заряд.
Процесс изготовления транзистора влечет за собой наслоение наночернил.
Сначала проводящие нанокристаллические серебряные чернила осаждаются ровным слоем из жидкости на гибкую пластиковую поверхность, которая была обработана с помощью фотолитографических масок. После снятия маски остаются серебряная краска в виде управляющего электрода транзистора. Затем выполняется покрытие слоем нанокристаллов оксида алюминия в виде изолятора, затем слой из селенида кадмия в виде полупроводника и, наконец, еще один слой индий-серебряной смеси, которая образует выводы транзистора и электроды. После нагревания при относительно низких температурах, примеси индия диффундируют из этих электродов в полупроводниковые компоненты.
Поскольку процесс проходит при более низких температурах, чем существующие вакуумные методы, исследователям удалось сделать сразу несколько транзисторов на одной гибкой пластиковой подложке.
